数据库基础知识-01：-优快云博客

数据库基础知识

1、ACID：

mysql相关日志：

逻辑备份日志：binlog

(物理)重做日志：redolog

回滚日志：undolog

锁技术+MVCC

原子性(atomicity)：

强调单个事务不可分割，
全部commit,否则全部rollback

undolog实现异常回滚

每条数据变更：INSERT UPDATE DELETE REPLACE产生一条undolog日志，sql执行前优先于数据持久化到磁盘
insert: rollback时执行delete
delete：回滚时会执行insert；
update: 回滚时会执行相反的update，把数据改回来

记录事务开始前老版本数据，用于实现回滚，保证了原子性，实现MVCC，将数据修改前的旧版本保存在undolog，行记录有隐藏字段回滚指针指向老版本

一致性(Consistency)：

数据库总是从一个一致性的状态转换到另外一个一致性的状态
过程中系统崩溃，事务未提交，不影响结果
通过aid来确认数据的最终一致性

隔离性(isolation):

多个事务，操作隔离
避免并发事务产生影响
读写锁+MVCC

持久性：(durability)

一旦提交，其所做的修改就会永久保存到数据库中
即使后面出现故障，也不会影响原来的结果
binlog+redolog实现
表数据持久化到磁盘，为了保证在并发持久化的情况下不影响效率，引用了缓存池(包含了磁盘中部分数据页的映射，可以当作缓存使用)
当修改表数据时，将操作记录先写到buffer pool中，标记事务已完成，等mysql空闲时，再将更新操作持久化到磁盘，从而缓解MySQL并发压力

redolog：记录事务开启之后对数据做的修改（crash-safe）

介绍：

WAL技术：全称是Write-Ahead Logging，关键点：先写日志，再写磁盘、
特性：空间一定，写完后会循环写，有两个指针write pos指向当前记录位置，checkpoint指向将擦除的位置，redolog相当于是个取货小车，货物太多时来不及一件一件入库太慢了这样，就先将货物放入小车，等到货物不多或则小车满了或则店里空闲时再将小车货物送到库房。用于crash-safe，数据库异常断电等情况可用redo log恢复。

写入流程：

先写redo log buffer
write到文件系统的page cache
fsync持久化到磁盘

写入策略：

根据innodb_flush_log_at_trx_commit参数控制（innodb以事务的什么提交方式刷新日志

0：事务提交时只把redo log 留在redo log buffer
1：将redo log直接持久化到磁盘（所以有个双“1”配置，后面会讲）
2：只是把redo log写到page cache

2、并发事务产生的问题以及对应隔离级别

InnoDB在实现MVCC时用到的一致性读视图，即consistent read view，用于支持RC（Read Committed，读提交）和RR（Repeatable Read，可重复读）隔离级别的实现。

2.1、产生的问题：

脏读:(dirty read)

事务A读到事务B未提交的数据

丢失修改：(lost to modify)

两事务A和B同时操作某一数据，最先执行完的事务的修改被丢失
例如：事务1读取某表中的数据A=20，事务2也读取A=20，事务1修改A=A-1，事务2也修改A=A-2，最终结果A=18，事务1的修改被丢失。

不可重复读(Unrepeatableread)

一个事务里多次读同一个数据，在这个事务还没有结束，有另一个事务修改了数据，导致多次读取数据不一致
并发事务修改

幻读(Phantom read)

并发事务新增或者删除
一个事务里多次读同一个数据，在这个事务还没有结束，有另一个事务新增或者删除了数据，导致多次读取数据行数不一致

2.2、事务隔离级别：

Mysql8以前：SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;

Mysql8开始：SELECT @@GLOBAL.transaction_isolation, @@transaction_isolation;

修改事务隔离级别：

SET SESSION(GLOBAL) TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED

读未提交：（Read uncommitted）

事务最小限度的隔离
一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。
会出现脏读

读已提交：(rc)

可以看到其他事务对数据的修改。
在事务处理期间，如果其他事务修改了相应的表，那么同一个事务的同一sql在其他事务执行前后返回的是不同的结果。（不可重复读）
一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据
解决了脏读，丢失修改,会出现不可重复读
Oracle默认该级别

可重复读（rr）:

在开始读取数据（事务开启）时，不再允许其他事务的修改操作
在事务执行期间会锁定该事务以任何方式引用的所有行
解决了不可重复读，但会存在幻读情况
此隔离级别下，未提交变更的事务对其他事务也是不可见的
MVCC解决了不可重复读：MVCC保留对象的多个不同版本，读事务读取时，先确定对象当前已提交的最新版本，然后该事务会一直读取这个版本的数据，哪怕在读事务运行过程中对象提交了新的版本。